Glühfaden LED

Announcements, neue Produkte und Features bei LUMITRONIX® und in der LED-Branche

Moderator: T.Hoffmann

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alexStyles
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Do, 16.10.14, 13:06

Hier noch ein kleiner Nachtrag zu solchen Leuchten (Englisch!):
http://www.led-professional.com/product ... dium=email

Bild

Die meisten Werte die ich in den Shops zu diesen (China-)Leuchten gelesen habe klingen ziemlich weit her geholt.
(abgesehen von denen die offensichtlich falsch sind)

Edison macht zumindest überhaupt Angaben bezüglich des Aufbaus des Filaments und der Effizienz, CRI und Lebensdauer.

mfg
capslock
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Di, 21.10.14, 14:28

https://www.youtube.com/watch?v=ucAH-7yFmR8

Es fällt auf:
- wahnsinnig viel Handarbeit
- ich sehe keinen Schritt, wo Helium eingefüllt würde (bei ca. 2/3 stehen zwar Gasflaschen und Schläuche rum, aber das scheinen die Brenner zum Versiegeln zu sein)
- es werden anscheinend sowohl welche ohne als auch mit weißtem Kragen gemacht

Auf ebay gab es von Seller eachdesk wohl auch mal einzelne Filamente zu kaufen, sind aber aktuell nicht mehr im Angebot:
https://www.youtube.com/watch?v=Ubt5T2uB2KU
https://www.youtube.com/watch?v=E-e_Wen-Oms
meridian
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Sa, 15.11.14, 16:29

Es fällt auf, dass bei diesem Video auch nichts über die Sockel gesagt wird. In den Sockel sollen aber die Vorschaltgeräte sitzen. Es gibt also zwei Möglichkeiten. Man hat die Geschäftsgeheimnisse bewusst verschwiegen und nicht gezeigt. Dazu kann das Gas gehören. Oder es gibt wirklich kein Gas im Kolben. Aber dann würden die "LED Glüfäden" wohl rasch durchbrennen.
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R.Kränzler
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Mo, 17.11.14, 10:38

Warum sollten "LED-Glühfäden" durchbrennen, die glühen ja nicht wirklich.
meridian
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Di, 18.11.14, 23:10

Verstehe die Frage nicht. Als Mod weisst du bestimmt, dass ein Strom (Amp.) die microChip erwärmt. Wird die Wärme nicht abgeleitet, schmilzt der Kunststoffträger der Fäden.
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R.Kränzler
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Mi, 19.11.14, 10:43

So gesehen, wäre das zwar möglich (kommt auf den Kunststoff an), aber bevor der Kunststoff schmilzt, werden die Chips sich verabschieden (meinetwegen durchbrennen) aber sicher nicht die ganzen "Glühfäden", die eben nur in Anlehnung an die Glühfäden der Glühlampen so geformt sind und eine ähnliche Lichtabstrahlung haben und so möglichst ähnlich der Glühbirne sein soll.
Aber was hat das nun alles mit Gas zu tun, bei richtigen Glühfäden verstehe ich das ja, soll eben kein Sauerstoff die Verbrennung unterstützen.
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Achim H
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Mi, 19.11.14, 10:54

meridian hat geschrieben:Aber dann würden die "LED Glüfäden" wohl rasch durchbrennen.

Bei dem geringen Strom (nur 10mA) brennt nichts durch.
Wenn die durchbrennen würden, müsste man auch Angst bei 3- und 5mm Leds und bei SMD-Leds haben. Diese werden typisch mit 20mA (doppelt so viel Strom) betrieben.
meridian
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Mi, 19.11.14, 14:36

Das entspricht nicht den Informationen von hier:
http://www.gluehbirne.de/faq-filament-led

oder auch hier:
http://www.tevaja.com/?page_id=11

Es ist völlig irrelevant wie viel Strom absolut fliessen. Jeder Fluss von Strom hat eine Erwärmung des Leiter zur Folge (ausser wir sind bei der Supraleitung). Das heisst, ist das Trägermaterial genügend dünn, wird es auch schmelzen.

Gemäss den Aussagen der beiden Webseiten funktioniert die neue Technik nur, wenn die Kolben mit Gas befüllt werden. Die genaue Zusammensetzung wurde aber nicht genannt. Bis es weitere sichere Quellen von Produzenten gibt, muss man davon ausgehen. Das würde auch mit den Aussagen von Vosla passen, die ja auf das Gasgemisch ein Patent haben wollen.

Und das andere ist etwas wortklauberei. Okay, es brennen nur die Chips durch. Resultat bleibt, die Lampe ist defekt und bereit zum entsorgen.
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ben_c
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Mi, 19.11.14, 14:44

Meiner Meinung nach ist das eine Totgeburt / Nischenprodukt. Die Teile werden jetzt schon solang beworben und haben sich einfach nicht durchgesetzt.
Zudem ist das mit dem GAS einfach nur Marketing... in den wenigstens Artikeln wird wirklich ein spezielles Gasgemisch sein.
meridian
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Mi, 19.11.14, 15:10

An der diesjährigen light&building waren diese LED das grosse Thema. Solange scheint es die Lampen auch noch nicht zu geben. Gemäss einem der Artikel welcher ich postete, soll es die Firma USHIO in Japan 2008 erfunden haben. Aber damals waren die (mutmasslich) noch nicht besonders gut.

Nun scheint aber die Entwicklung soweit zu sein, dass der Markt es akzeptieren könnte. Natürlich sind die Lampen immer für den RetroFit Bereich gedacht. Aber in diesem abgegrenzten Bereich, wer möchte da Lampen mit grossem Kühlkörper und schmalem Abstrahlwinkel haben? Und die ganzen Energiesparlampen sind schliesslich im privaten Bereich auch die meisten für E27 und E14. Das ist ein grosser Markt und in diesem abgegrenzten Markt sehe ich zur Zeit nichts besseres und ganz viel Potential. Aber die Zeit wird es zeigen. Doch falls noch jemand technische Info's zu den Lampen hat, freue ich mich über jede Diskussion. Ich hatte einmal die Firma Edison (http://www.edison-opto.com/) angeschrieben ob sie irgendwelche Datenblätter oder Info zur Technik hätten, doch leider keine Antwort erhalten. Auch das Thema Umwelt ist nicht geklärt. Diese Glühfäden benutzen Phosphor für die Lichtfarbe. Wie viel ist drin und wie giftig ist dieser Phosphor?
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ben_c
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Mi, 19.11.14, 15:21

Der Markt ist so schnelllebig, da entwickelt sich so etwas nicht langsam. Allein schon das die großen Hersteller hier nicht aktiv werden zeigt wie uninteressant das Thema ist.
Große Stückzahlen werden hier auch in Zukunft nicht laufen, demnach wird es dafür auch nie richtig attraktive Preise geben bei guter Qualität.

Wir hatten schon diverse Typen auf dem Testboard und waren in Anbetracht aller Faktoren (Qualität, Preis, Technik etc.) nicht überzeugt.
Vielleicht täusche ich mich ja auch.. wir werden sehen :P

Bezüglich der Technik solltest du dir den ganzen Thread mal durchlesen, hier wurde schon einiges durchgekaut.
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R.Kränzler
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Mi, 19.11.14, 16:51

Das mit dem Gas zur Kühlung würde ich auch ins Reich der Märchen ansiedeln, hier gibt es Tabellen zur Wärmeleitfähigkeit von verschiedenen Stoffen:
http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rme ... %A4higkeit
Kein Gas ist ein besserer Wärmeleiter als z.B. Kunststoffe und selbst Edelgase sind schlechter als Luft.
meridian
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Mi, 19.11.14, 17:05

Yep, alles schon durchgelesen! 8)

Also über Luft steht da nichts bei der Wärmeleitfähigkeit. Aber Helium ist mehr als Faktor 10 besser wie Sauerstoff in der Wärmeleitfähigkeit. Ist eben immer der Wechsel eines Medium welches einen Widerstand schafft. Da aber die Oberfläche wesentlich grösser ist, könnte es schon was bringen. Aber wir sind hier im Bereich der Spekulation. Zur Zeit gibt es für mich stärkere Indizien dass die Kolben mit Gas befüllt sind, denn mit reiner Alpenluft :D
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R.Kränzler
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Mi, 19.11.14, 17:10

4. Tabelle Gasförmige Stoffe, 6.Zeile: Luft (21 % Sauerstoff, 78 % Stickstoff) 0,0262
meridian
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Mi, 19.11.14, 17:20

Hmm stimmt. Das hab ich nicht gesehen. Also Methan wäre besser... :lol:

Dann frag ich mich schon. Denn jede Mischung müsste zwangsläufig schlechter sein. Doch meiner Meinung nach vertrauenswürdige Quellen geben an, die Kolben würden befüllt. Sehr seltsam.
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Achim H
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Mi, 19.11.14, 19:36

R.Kränzler hat geschrieben:Das mit dem Gas zur Kühlung würde ich auch ins Reich der Märchen ansiedeln

Ich auch.
Jedes Medium muss eine aufgenommene thermische Energie irgendwo wieder los werden, andernfalls würde es selbst wärmer und immer wärmer werden. In einem hermetisch dichten Glaskolben sehe ich hierzu keinerlei Möglichkeit.

Das Glas selbst ist zwar ein schlechter Wärmeleiter, aber immer noch 5mal besser als jedes gasförmige Medium.
tommi
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Mi, 19.11.14, 20:47

Wärmeleitung ist nur ein Mechanismus wie Wärme transportiert werden. Konvektion ist bei einem Gas auch sehr wichtig. Vielleicht kann man die Lampe schlau designen sodass sich eine Luftbewegung im Glaskolben ausgeht und man so die Wärme schneller ans Glas bekommt.
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R.Kränzler
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Do, 20.11.14, 11:11

@meridian: Was ist (im Internetzeitalter) eine vertrauenswürdige Quelle? Jeder schreibt doch meist nur noch ungeprüft ab, d.h. nicht mal das Strg+c und Strg+v reicht ja auch.
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Do, 20.11.14, 12:32

Ein paar Kommentare hierzu:

- Glas ist für Infrarotstrahlung, also Schwarzkörperstrahlung, wie sie bei Raumtemperatur und etwas drüber auftritt, praktisch schwarz: http://de.wikipedia.org/wiki/Emissionsgrad (Tafelglas hat von -60 bis +120°C einen Emissionsgrad von über 91%)

- Der Glaskolben kann also Wärme, die er über Strahlungsgleichgewicht oder Konvektion erhält, gut wieder nach außen abgeben. Er ist für Strahlungswärme keine Begrenzung, und für Konvektion nur insofern, als er die Konvektionsstrecke auf einige cm begrenzt.

- Die Filamente sind mit 1 W Leistungsaufnahme gespect, werden also bei der postulierten Effizienz von ~ 100 lm/W ca. 750 mW thermisch abgeben müssen. Kleine Transistoren im TO-92-Plastikgehäuse sind üblicherweise mit 500 bis 800 mW Verlustleistung gespect, der BC546 beispielsweise mit 500 mW bei 25°C Umgebungstemperatur, einem Übergangswiderstand junction to ambient von 250 K/W (allerings auf eine Platine gelötet, die dann auch zur Obefläche beiträgt) und einer maximalen Chiptemperatur von 150°C. Das Filament hat mehr Oberfläche und vor allem auch viele LED-Chips, so dass es vermutlich eine ähnliche Leistung bei geringerer Chiptemperatur abgeben kann.

- Der angegebene Wärmeleitungskoeffizient von Luft von 0,026 W/(m K) gilt nur in dünnen Schichten bis etwa 1 mm. Darüber kommt es zu Konvektionsphänomenen. Sonst würde wir ja alle Fenster und Häuser mit dicken Luftschichten bauen. Tatsächlich erreichen Dämmplatten und Dämmwolle Koeffizienten um 0,04, indem sie die Luft in Poren von bis zu 1 mm einsperren. Neopor (graues Styropor) ist nur besser, weil das eingebettete Graphit die Strahlungswärme besser zurückhält. PUR und XPS wurden früher mit FCKWs geschäumt, und diese Gase hatten einen geringeren Wärmeleitwert. Alukaschiertes PU erreicht 0,024, indem es die Ausdiffusion von Butan (?) unterbindet, unkaschiertes PU liegt bei nur 0,028 bis 0,03 (es gibt sogar Untersuchungen zur Abnahme der Dämmung von kaschiertem PU mit der Zeit durch Ausdiffusion).
Gutes Zweischeibenglas (2x 4 mm mit 20 mm Argon-Füllung und Silberbeschichtung) erreicht einen Dämmwert vergleichbar einer gleichdicken Styroporplatte, also einen Faktor 2-3 schlechter, als aufgrund des Wärmeleitwerts der Luft zu erwarten. Ohne Silberbeschichtung (gegen IR-Strahlung) und mit Luft gefüllt würde die Scheibe 3x schlechter dämmen, wäre dann also schon einen Faktor >6 schlechter, als aufgrund des Leitwerts der Luft zu erwarten.

Insgesamt gibt es genug halbquantitative Vergleiche, um anzunehmen, dass unsere Filamentbirne auch mit Alpenluft funktioniert.


Zur Konvektion an länglichen Bauelementen (also wie unsere Filamente) findet man relativ wenig Literatur. Der beste mir bekannte Fund ist in H. Carslaw, J. Jaeger: Conduction of Heat in Solids, Oxford 1959. Demnach sind für solche Geometrien bei Raumtemperatur und in Luft die Verluste über Strahlung und Konvektion ungefähr gleich groß. Wenn ich jetzt also ein Gas wie Helium habe, was Stoßenergie gut aufnimmt und in kleinen Schichten 6x besser leitet , sollte ich den Konvektionsanteil erhöhen und damit die Wärmeabgabe verbessern können. Wenn sich das linear in Konvektionsverluste übersetzt, gehe ich von 1+1 auf 1+6, bekomme also 3,5x höhere Wärmeabgabe. Ob es nötig ist, bleibt fragwürdig.
meridian
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Sa, 22.11.14, 10:03

R.Kränzler hat geschrieben:@meridian: Was ist (im Internetzeitalter) eine vertrauenswürdige Quelle? Jeder schreibt doch meist nur noch ungeprüft ab, d.h. nicht mal das Strg+c und Strg+v reicht ja auch.
Das hat meiner Meinung nach eben nichts mit dem Internet zu tun. Vertrauenswürdige -oder eben Unwürdige Quellen gab es bereits vor dem Internet. Mit dem Internet lässt sich alles nur besser überprüfen. Vertrauenswürdig ist für mich dann eine Quelle, wenn die Schlussfolgerungen klar begründet und hergeleitet und auch die Quellen offen gelegt sind. Nichts ist einfacher wie dies im Zeitalter des Internet. Die meisten Quellen sollten sich ja verlinken lassen. Sowieso hat ein guter Text viele Quellen und Verlinkungen (diese öffnen das Thema). Als Überblick über ein Thema eignet sich sehr gut Wikipedia. Es geht hier ja nicht darum, wissenschaftliche Artikel zu schreiben.
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Handkalt
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So, 23.11.14, 14:41

Ich betrachte das ja immer noch "von der anderen Seite her": die mir bekannten E14/E27 Marken-Retrofits haben alle zwischen dem Schraubsockel und dem Glaskörper einen Metallring, der thermisch direkt mit den LEDs gekoppelt ist, um deren Wärme abzutransportieren und an die Außenluft abzugeben. Diese Konstruktion kostet ganz sicher Geld - und wenn es unnötig wäre, würden die Hersteller das weglassen.

Warum soll es bei den Filamentlampen ohne diesen Kühlkörper gehen? Auch wenn die Filamente möglicherweise etwas effizienter sein mögen und eine größere Oberfläche als eine Handvoll SMD-LEDs haben, glaube ich nicht, dass einen das schon retten kann. Also gehe ich davon aus: entweder gibt es doch einen neuen Trick bei den Filamentlampen (wie ein Füllgas), oder sie leben einfach nicht lange.

Übrigens habe ich noch ein Osram-Patent, veröffentlicht 2012 gefunden, das sich mit genau diesem Thema beschäftigt. Dort wird ein Gemisch aus Helium und einem anderen Gas (z. B. Luft) genannt.

-Handkalt
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Mi, 31.12.14, 00:51

Es gibt was neues:
Einen Beitrag über Vosla in "Einfach genial" (mdr, 23.12.14)
klick (video, 4:38min)
Bei 2:58 sieht man, dass im Sockel eine Elektronik verbaut ist. Auch in diesem Beitrag taucht das ominöse Gas auf, wird aber auch hier nicht namentlich genannt oder beschrieben.
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Romiman
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Mi, 31.12.14, 17:53

Interessant, daß Vosla nun auch Filament-Lampen fast* ohne die häßlichen Zwischensegmente hat. (*ein ganz unauffälliges Klares haben sie immernoch, wenn dafür die Lampen flimmerfrei wären, wäre es für mich OK.)

Hab Aruana-LED gerade mal gefragt, ob deren Lampen flimmern.
Die haben ja auch eine wunderbar altmodische Variante ("Edison"-Glaskolben) im Angebot.

(Tante Edith...)
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Mi, 31.12.14, 21:19

Drooter hat geschrieben:Auch in diesem Beitrag taucht das ominöse Gas auf, wird aber auch hier nicht namentlich genannt oder beschrieben.

Die im Video sichtbare Gasflasche hat eine graue Mantelfarbe mit einer leuchtendgrünen Schulter.

Für Gase und Gasgemische, sofern nicht festgelegt, steht die leuchtendgrüne Schulterfarbe für ein Schweißschutzgasgemisch.

Es könnte auch
- Druckluft
- Gemisch Argon/Kohlendioxid
- Xenon, Krypton, Neon
sein.

Farbkennzeichnung von Gasflaschen


Zitat von der verlinkten Seite:
"Mit der Euro-Norm DIN EN 1089-3 änderte sich die Farbkennzeichnung der Gasflaschen. Die Umstellung erfolgte zum 01.01.1998, die Übergangszeit endet im Juni 2006. Farblich geänderte Gasflaschen erhalten die Markierung "N" (für Neu) auf der Gasflaschenschulter um Verwechslungen auszuschließen."

Da Juni 2006 schon wieder über 8,5 Jahre her ist, wird diese Info nicht mehr benötigt.
Es ist daher anzunehmen, dass die Gasflaschen auch ohne das "N" ausgeliefert werden.
Drooter
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Do, 01.01.15, 17:35

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